电磁驱动器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种电磁驱动器，包括定子、可相对定子转动的转子及连接该定子及转子的扭簧。该定子包括一个定子铁芯及一个绕组，该定子铁芯包括一个本体及三个分别自该本体的两端及该两端之间同向延伸的定子磁极，各定子磁极的末端形成一个弧面，该三个弧面共同围成一个容置该转子的空间，该绕组缠绕至该位于中间的定子磁极。该转子由导磁材料制成，包括三个对应该三个定子磁极的转子凸极。该转子在该扭簧的作用下位于第一位置，在该通电后的定子及该扭簧的作用下可转动至第二位置。本发明的电磁驱动器中定子及转子之间相互作用的面积较大，磁通饱和度较低，磁路较短，有效地增加了扭矩。
【专利说明】电磁驱动器
【技术领域】
[0001]本发明涉及电磁驱动器，尤其涉及一种旋转式的电磁驱动器。
【背景技术】
[0002]现有的一种电磁驱动器包括定子及转子，定子包括一个方形的封闭铁芯、自铁芯相对两侧向彼此延伸的两个定子磁极及缠绕自该两个定子磁极的两个线圈，转子设置在定子磁极之间并且具有两个沿相反方向延伸的转子凸极。此种电磁驱动器铁芯及定子磁极中的磁通易饱和，磁力线较长，相互作用的面积小，导致其输出转矩较低。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，有必要提供一种输出转矩大的电磁驱动器。
[0004]一种电磁驱动器，包括定子、可相对定子转动的转子及连接该定子及转子的扭簧。该定子包括一个定子铁芯及一个绕组，该定子铁芯包括一个本体及三个分别自该本体的两端及该两端之间同向延伸的定子磁极，各定子磁极的末端形成一个弧面，该三个弧面共同围成一个容置该转子的空间，该绕组缠绕至该位于中间的定子磁极。该转子由导磁材料制成，包括三个对应该三个定子磁极的转子凸极。该转子在该扭簧的作用下位于第一位置，在该通电后的定子及该扭簧的作用下可转动至第二位置。
[0005]本发明的电磁驱动器中，由于设置了三个定子磁极及三个转子凸极，定子及转子之间相互作用的面积较大；在加载电源的情况下，磁通从中间的定子磁极分流至两端的定子磁极，使得磁通饱和度较低；磁通从第一定子磁极经第二定子磁极及转子后回流的磁路较短，磁阻较小。以上几个方面均有效地增加了扭矩。
[0006]为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是本发明较佳实施方式的电磁驱动器的示意图。
[0008]图2是图1的电磁驱动器的部分分解示意图。
[0009]图3是图1的电磁驱动器的定子及转子位于第一位置的平面示意图。
[0010]图4是图1的电磁驱动器的定子及转子位于第二位置的平面示意图。
[0011]图5是本发明另一实施方式的电磁驱动器的一个轴向端面的平面示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图，通过对本发明的【具体实施方式】详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。
[0013]请参阅图1至图3，本发明的较佳实施方式的电磁驱动器I用于驱动阀门(图未示)等需处于两个不同状态的装置。电磁驱动器I包括定子10，固定至定子10的两个轴向端面的上盖板20及下盖板30，容置在定子10、上盖板20及下盖板30之间并且可相对定子10旋转的转子40，以及扭簧50。
[0014]定子10包括一个大致呈E型的定子铁芯12及一个绕组19，定子铁芯12包括一个本体13、一个自本体13的中间向外延伸的第一定子磁极14及两个分别自本体13的两端向外延伸的第二定子磁极15。该三个定子磁极14，15的末端均形成一个弧面16，并且该三个弧面16位于一个圆柱面上的不同位置。定子铁芯12在其四个角落上开设有四个第一通孔17。绕组19缠绕至第一定子磁极14。
[0015]上盖板20及下盖板30上分别开设有一个固定通孔22，32，并且其四个角落上还开设有四个第二通孔24，34。上盖板20背离下盖板30的表面上在靠近固定通孔22的位置还向外延伸一个抵柱26。转子40包括一个转轴42及一个同轴地固定至转轴42的转子铁芯44。转子铁芯44由导磁材料制成，并且具有三个凸极43，凸极43在转轴42的周向上均匀分布，以使转子40在工作过程中受力均匀。转子铁芯44容置三个定子磁极14，15末端的弧面16所围成的空间中，转轴42的两端通过轴承41安装至固定通孔22，32中，四个螺栓23穿过第二通孔24，34以及第一通孔17而将上盖板20、定子10以及下盖板30固定为一体。
[0016]转子40还包括一个固定至转轴42位于上盖板20之外的一侧的固定件46，以便扭簧50的安装。固定件46包括一个套设在转轴42上的管状部47、自管状部47沿大致垂直于转轴42的方向向外延伸的延伸部48以及自延伸部48外侧沿轴向延伸的抵持部49。扭簧50的本体套设至管状部47并且其两端分别抵持抵持部49及抵柱26，以使转子40在电磁驱动器I没有加载电源的情况下处于一个第一位置(如图3所示)。在该第一位置，转子凸极43大致位于两个定子磁极14/15之间，并且与相邻的一个定子磁极14/15在周向上部分重叠，或者其一个周向边缘与定子磁极14/15的周向边缘对齐，而且转子凸极43的另一周向边缘与相邻的另一个定子磁极14/15之间在周向上相互间隔。在本实施方式中，转子凸极43的周向宽度在50°至60°之间，定子磁极14/15的周向宽度比转子凸极43的周向宽度大1°至5°。在电磁驱动器I加载电源的情况下，定子磁极14/15上产生磁场，比如第一定子磁极14上产生N极,两个第二定子磁极15上产生S极,此时在定子40的磁场的磁阻扭矩的作用下，转子40开始转动，并且在该磁阻扭矩及扭簧50的作用下，转子40最终旋转至大致如图4所示的第二位置。断开电源后，转子40在扭簧50的作用下又回复至第一位置。
[0017]在本发明的电磁驱动器I中，由于设置了三个定子磁极14/15及三个转子凸极43，定子10及转子40之间相互作用的面积较大，定子10对转子40形成的扭力也较大。另一方面，在加载电源的情况下，磁通从第一定子磁极14分流至两个第二定子磁极15，如此，第二定子磁极15中的磁通饱和度较低，有利于增加对转子凸极43的扭力。再者，磁通从第一定子磁极14经第二定子磁极15及转子40后回流的磁路较短，磁阻较小，也有效地增加了扭矩。另外，经过试验分析得出，设置有上述角度范围的电磁驱动器所需的原材料较少，同时还具有较佳的扭矩。
[0018]可以理解，根据实际需要，三个弧面16也可不必位于一个圆柱面上，比如其中一个弧面16的曲率与其它弧面不同。同样的，转子凸极43也可不必在转轴42的周向上均匀设置，在这种情况下定子10也可驱动转子40旋转，此时定子磁极也可对应地不均匀分布在一个圆柱面上。可以理解，在其它实施方式中，若定子凸极43在第一位置均与相邻的定子磁极在周向上部分重叠而且重叠部分所跨角度不同，在电磁驱动器I加载电源时，由于相邻的定子磁极对转子凸极43的吸引力大小不同，转子40也会发生转动。
[0019]可以理解，扭簧50不限于上述实施方式，只要其能带动转子从第二位置旋转至第一位置便可，比如，如图5所示，扭簧60也大致呈条状，其一端固定至上盖板20且另一端固定至转轴42，比如一端固定至抵柱26另一端穿过转轴42。可以理解，在电磁驱动器集成在利用该电磁驱动器的装置中的时候，上盖板20及下盖板30也可不必设置，此时扭簧连接在定子10及转子40之间。
[0020]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种电磁驱动器，包括定子、可相对定子转动的转子及连接于该定子与转子之间的扭簧，其特征在于:该定子包括一个定子铁芯及一个绕组，该定子铁芯包括一个本体及三个分别自该本体的两端及该两端之间同向延伸的定子磁极，各定子磁极的末端形成一个弧面，该三个弧面共同围成一个容置该转子的空间，该绕组缠绕至该位于中间的定子磁极；该转子由导磁材料制成，包括三个对应该三个定子磁极的转子凸极；该转子在该扭簧的作用下位于第一位置，在该通电后的定子及该扭簧的作用下可转动至第二位置。
2.如权利要求1所示的电磁驱动器，其特征在于，该三个弧面位于一个圆柱面上的不同位置。
3.如权利要求1所示的电磁驱动器，其特征在于，该三个转子凸极沿该转子的周向均匀分布；该三个定子磁极末端的弧面沿该转子的周向均匀分布。
4.如权利要求3所示的电磁驱动器，其特征在于，各定子磁极之间的空隙的周向宽度大于该转子凸极的周向宽度。
5.如权利要求4所示的电磁驱动器，其特征在于，在该第一位置，该转子凸极的一个周向边缘与该定子磁极的周向边缘对齐，并且其另一周向边缘与相邻的另一个定子磁极之间在周向上相互间隔。
6.如权利要求3所示的电磁驱动器，其特征在于，在该第一位置，该转子凸极与相邻的一个定子磁极在周向上部分重叠，与相邻的另一个定子磁极的周向上相互间隔。
7.如权利要求1所示的电磁驱动器，其特征在于，该转子凸极的周向宽度在50°至60°之间,该定子磁极的周向宽度比该转子凸极的周向宽度大1°至5°。
8.如权利要求1所示的电磁驱动器，其特征在于，该扭簧呈条状，其一端固定至该定子且另一端穿过该转轴。
9.如权利要求1所不的电磁驱动器，其特征在于，该转子还包括一个固定件，其包括一个套设固定至该转轴的管状部、自该管状部向外延伸的延伸部以及自该延伸部沿轴向延伸的抵持部，该扭簧套设至该管状部并且其两端分别抵持该抵持部及该定子。
【文档编号】H02K1/24GK103516066SQ201210208393
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月21日 优先权日:2012年6月21日
【发明者】李越, 姜茂雄, 周垂有, 干金云, 袁小梅, 陈莹 申请人:德昌电机(深圳)有限公司